什么是色差？色差宝中常用色差计算公式有那些？

什么是色差？色差是指用固定大小的值来表示人对两种颜色在色彩感知上的差别，通俗说法为一种颜色与另一种指定颜色色知觉差异数值的多少，可以通过专业的颜色测量仪器测量，经相应的色差公式计算得到，一般用△E表示。那么，色差宝中常用色差计算公式有那些？本文将为大家进行介绍。

什么是色差？

色差就是指用固定大小的值来表示人对两种颜色在色彩感知上的差别，即两个颜色样本在彩度差、明度差和色相差上综合表现出来的颜色感知差异。通常所指的色差就是两个颜色大体上的差异程度。在实际的应用过程中，对色差进行测量的过程还是比较复杂的，会受到客观因素、不统一的评定标准、不统一的颜色空间等因素的影响。

贾德等人提议和推行的色差计算公式在1939年被美国国家标准局采用，并且按照该公式计算颜色的差异程度，一个单位使用绝对值1来表示，习惯上称之为“NBS色差单位”。通常一个NBS单位大致等同于人眼的视觉色差辨别阈值的五倍。

上表描述的是人眼的颜色差异感觉程度跟NBS的色差单位之间的关系，可以看出NBS单位在实际的工业中具有很大的应用价值。后来研究出来的新色差计算公式，都常常刻意的把单位调整的跟NBS单位相统一，比如Hunter Lab，ANLAB40以及CIE LUV、CIE LAB等色差计算公式的单位都跟NBS单位色差值相一致。

色差宝中常用色差计算公式：

要想计算色差，就需要了解色差公式。目前在色差宝中常见的色差公式有：CIELAB、CMC（l:c）、CIE1964、Cube-Root、FMC-2、Godlove、Visual、CIE94、ISO、CIE1976LUV、JPC79等多种，且各具优缺点，实际使用中与习惯和经济发展水平以及行业特点有重要关系。下面只对色差公式CIELAB和CMC（l:c）进行简单介绍。

1.CIE1976L*a*b*色差公式

CIE1976L*a*b*色差公式又称CIE1976LAB（或L*a*b*）系统，简称CIELAB，现在已被世界各国正式采用并作为国际通用的测色标准。它适用于一切光源色或物体色的表示与计算方法。CIEL*a*b*颜色空间如下图所示。

CIELAB色彩空间的描述，L*表示明暗度，指颜色明暗的强度，其数值为0～100，L*愈接近0，颜色愈暗；L愈接近100，颜色愈亮。对于一些明暗度相同的颜色，还得考虑用彩度指标来描述颜色的差异。

a*和b*表示色相，指颜色的相貌。a*表示红一绿轴，正值表示红，负值表示绿；b*表示黄一蓝轴，正值表示黄，负值表示蓝。h*表示颜色的色相角度，即任一颜色以+a*轴为基准，沿逆时针方向算起的相对角度。

C*表示彩度，指颜色的鲜艳程度，是色样在a*b*色彩图形位置距中心点的距离。低彩度的颜色（灰色），C*略大于0；高彩度的颜色，C*为70～90。

任一实色都可视作由三原色组成，在XYZ表色系统中，可表示为F=X（X）+Y（Y）+Z（Z）。其中，（X）（Y）（Z）为三原色基色量，X，Y，Z称三色系数（即三刺激值）。通过电脑测配色仪可测得A与B两色的三刺激值X，Y，Z，按下列色差公式计算得到A与B两色间的色差，即：

式中：△E为总色差。

由L*=116（Y/Y₀）1/3-16得△L*=L*标-L*试

由a*=500[（X/X₀）1/3-（Y/Y₀）1/3]得△a*=a*标-a*试

由b*=200[（Y/Y₀）1/3-（Z/Z₀）1/3]得△b*=b*标-b*试

其中：X₀，Y₀，Z₀为标准观察者的三刺激值。

CIELAB色差公式由于在色相、明度、彩度方面与人眼的吻合度较差，以及在同等的色彩空间内某一颜色与邻近的颜色差异较大等因素，在纺织品评价过程中，准确性受到一定影响。

2.CMC（l:c）色差公式

1984年英国染色家协会（SDC）的颜色测量委员会（CMC）推荐了CMC(l:c)色差公式，该公式是由F.J.J.Clarke、R.McDonald和B.Rigg在对JPC79公式进行修改的基础上提出的，它克服了JPC79色差公式在深色及中性色区域的计算值与目测评价结果偏差较大的缺陷，并引入了明度权重因子l和彩度权重因子c，以适应不同应用的需求。

在CIELAB颜色空间中，CMC(l:c)公式把标准色周围的视觉宽容量定义为椭圆。椭圆内部的颜色在视觉上和标准色是一样的，而在椭圆外部的颜色和标准色就不一样了。在整个CIELAB颜色空间中，椭圆的大小和离心率是不一样的。以一个给定的标准色为中心的椭圆的特征，是由相对于标准色在⊿ L*、⊿C*ab、⊿H*ab方向上的两半轴的长度决定的。用椭圆方程定义的色差公式⊿ECMC(l:c)如下所示：

其中，L*ab,std、C*ab,std和h*ab,std均为标准色样的色度参数，这些值以及△L*ab、△C*ab和△H*ab均由CIELAB色差公式计算得到。权重函数Sl、Sc和SH对相应色度椭球的半轴进行了尺度调整。大量实验表明，当对色差的可接受性评价时，明度权重因子l和彩度权重因子c的比值为l:c=2：1；而对色差的可察觉性评价时，推荐采用l:c=1：1.

由于CMC（l:c）色差公式比CIELAB公式具有更好的视觉一致性，得到了许多国家和组织的广泛采用。英国于1988年正式采纳其为国家标准；在1989年被美国纺织品染化师协会采用，并于1995年成为纺织工业的国际标准ISO105J03“小色差计算”；同时，该ISO标准也被我国采用为国家标准。